Toepassing van laserverwerkingstegnologie in buigsame stroombaanbord

Buigsame kringbord met ‘n hoë digtheid is ‘n deel van die hele buigsame stroombaan, wat algemeen gedefinieer word as die lynafstand van minder as 200 μ M of mikro via minder as 250 μ M buigsame stroombaan. Buigsame kringbord met ‘n hoë digtheid het ‘n wye verskeidenheid toepassings, soos telekommunikasie, rekenaars, geïntegreerde stroombane en mediese toerusting. Met die spesiale eienskappe van buigsame printplaatmateriaal, bied hierdie vraestel ‘n paar belangrike probleme wat in ag geneem moet word by laserverwerking van buigsame kring met hoë digtheid en mikro via boor p>

Die unieke kenmerke van die buigsame stroombaan maak dit by baie geleenthede ‘n alternatief vir ‘n harde bord en ‘n tradisionele bedradingskema. Terselfdertyd bevorder dit ook die ontwikkeling van baie nuwe velde. Die vinnigste groeiende deel van FPC is die interne verbindingslyn van die rekenaar se hardeskyf (HDD). Die magnetiese kop van die hardeskyf moet heen en weer op die roterende skyf beweeg om te skandeer, en die buigsame stroombaan kan gebruik word om die draad te vervang om die verbinding tussen die mobiele magnetiese kop en die stuurbord te besef. Harde skyfvervaardigers verhoog die produksie en verminder die monteringskoste deur ‘n tegnologie genaamd ‘suspensieerde buigsame plaat’ (FOS). Boonop het draadlose ophangingstegnologie ‘n beter seismiese weerstand en kan dit die betroubaarheid van die produk verbeter. ‘N Ander buigsame kringbord met ‘n hoë digtheid wat op die hardeskyf gebruik word, is interposer flex, wat tussen vering en kontroleerder gebruik word.

Die tweede groeiende veld van FPC is nuwe verpakking vir geïntegreerde stroombane. Buigsame stroombane word gebruik in chip -vlak verpakking (CSP), multi chip module (MCM) en chip op buigsame circuit board (COF). Onder hulle het die interne kring van die CSP ‘n groot mark, want dit kan gebruik word in halfgeleiertoestelle en flitsgeheue, en word wyd gebruik in PCMCIA -kaarte, skyfaandrywers, persoonlike digitale assistente (PDA’s), selfone, pagers Digitale kamera en digitale kamera . Boonop is vloeibare kristalskerm (LCD), poliësterfilmskakelaar en inkjetprinterpatroon ander drie toepassingsvelde van ‘n buigsame kring met hoë digtheid,

Die markpotensiaal van buigsame lyntegnologie in draagbare toestelle (soos selfone) is baie groot, wat baie natuurlik is, omdat hierdie toestelle klein volume en ligte gewig benodig om aan die behoeftes van verbruikers te voldoen; Boonop sluit die nuutste toepassings van buigsame tegnologie platskerms en mediese toestelle in wat ontwerpers kan gebruik om die volume en gewig van produkte soos gehoorapparate en menslike inplantings te verminder.

Die groot groei in bogenoemde velde het gelei tot ‘n toename in die wêreldwye produksie van buigsame stroombane. Byvoorbeeld, die jaarlikse verkoopsvolume van hardeskywe sal na verwagting 345 miljoen eenhede in 2004 bereik, byna twee keer meer as in 1999, en die verkoopvolume van selfone in 2005 sal na raming 600 miljoen eenhede wees. Hierdie stygings lei tot ‘n jaarlikse toename van 35% in die produksie van buigsame stroombane met ‘n hoë digtheid, wat teen 3.5 2002 miljoen vierkante meter bereik. Sulke hoë produksievraag vereis doeltreffende en goedkoop verwerkingstegnologie, en laserverwerkingstegnologie is een daarvan .

Laser het drie hooffunksies in die vervaardigingsproses van buigsame kring: verwerking en vorming (sny en sny), sny en boor. As ‘n nie-kontak bewerkingsgereedskap kan laser gebruik word in ‘n baie klein fokus (100 ~ 500) μ m) Ligte energie met ‘n hoë intensiteit (650MW / mm2) word op die materiaal toegedien. Sulke hoë energie kan gebruik word vir sny, boor, merk, sweis, merk en ander verwerking. Die verwerkingsnelheid en kwaliteit hou verband met die eienskappe van die verwerkte materiaal en die lasereienskappe wat gebruik word, soos golflengte, energiedigtheid, piekvermoë, polswydte en frekwensie. Die verwerking van die buigsame stroombaan gebruik ultraviolet (UV) en ver infrarooi (FIR) lasers. Eersgenoemde gebruik gewoonlik excimer- of UV-diode gepompte solid-state (uv-dpss) lasers, terwyl laasgenoemde gewoonlik verseëlde CO2-lasers gebruik div>

Vektorscantegnologie gebruik ‘n rekenaar om die spieël wat met vloeimeter en CAD / CAM -sagteware toegerus is, te beheer om sny- en boorgrafika te genereer, en gebruik telesentriese lensstelsel om te verseker dat die laser vertikaal op die werkstukoppervlak skyn < / div>

Laser Boor verwerking het ‘n hoë presisie en wye toepassing. Dit is ‘n ideale hulpmiddel vir die vorming van buigsame stroombaan. Of dit nou ‘n CO2 -laser of ‘n DPSS -laser is, die materiaal kan na fokus in enige vorm verwerk word. Dit skiet die gefokusde laserstraal oral op die werkstukoppervlak deur ‘n spieël op die galvanometer te installeer, en voer dan numeriese rekenaar (CNC) op die galvanometer uit met behulp van vektorkanktegnologie en maak grafika met behulp van CAD / CAM -sagteware. Hierdie ‘sagte hulpmiddel’ kan die laser maklik in reële tyd beheer wanneer die ontwerp verander word. Deur die ligkrimping en verskillende snywerktuie aan te pas, kan laserverwerking die ontwerpgrafika akkuraat weergee, wat nog ‘n belangrike voordeel is.

Vektorscanning kan substrate soos poliimiedfilm sny, die hele stroombaan uitsny of ‘n area op die printplaat verwyder, soos ‘n gleuf of ‘n blok. In die proses van verwerking en vorming word die laserstraal altyd aangeskakel wanneer die spieël die hele verwerkingsoppervlak skandeer, wat teenoor die boorproses is. Tydens die boor word die laser eers aangeskakel nadat die spieël vasgemaak is by elke boorposisie div>

artikel

‘Sny’ in jargon is die proses om een ​​laag materiaal van ‘n ander met ‘n laser te verwyder. Hierdie proses is meer geskik vir laser. Dieselfde vektor -skanderingstegnologie kan gebruik word om die diëlektrikum te verwyder en die geleidende pad hieronder bloot te stel. Op die oomblik weerspieël die hoë presisie van laserverwerking weer groot voordele. Aangesien FIR -laserstrale deur koperfoelie gereflekteer word, word CO2 -laser gewoonlik hier gebruik.

boorgat

Alhoewel sommige plekke nog steeds meganiese boor, stamp of plasma -ets gebruik om mikrodeurgate te vorm, is laserboorwerk nog steeds die mees gebruikte metode vir die vorming van ‘n buigsame stroombaan, hoofsaaklik vanweë die hoë produktiwiteit, sterk buigsaamheid en lang normale werktyd. .

Meganiese boor en stamping neem boorpunte en -maters met ‘n hoë presisie aan, wat op die buigsame printplaat gemaak kan word met ‘n deursnee van byna 250 μ M, maar hierdie hoë presisie-toestelle is baie duur en het ‘n relatief kort lewensduur. As gevolg van die buigsame kring met ‘n hoë digtheid, is die vereiste diafragmaverhouding 250 μ M klein, dus word meganiese boorwerk nie bevoordeel nie.

Plasma -ets kan gebruik word op ‘n substraat van 50 μM dik polyimide film met ‘n grootte kleiner as 100 μ M, maar die investering in toerusting en die prosesskoste is redelik hoog, en die onderhoudskoste van die plasma -etsproses is ook baie hoog, veral die koste verbonde daaraan. sommige chemiese afvalbehandeling en verbruiksgoedere. Boonop neem dit redelik lank voordat plasma -ets konsekwente en betroubare mikrovias kan maak by die vestiging van ‘n nuwe proses. Die voordeel van hierdie proses is hoë betroubaarheid. Daar word berig dat die gekwalifiseerde hoeveelheid mikro via 98%is. Daarom het plasma -ets nog steeds ‘n sekere mark in mediese en lugvaarttoerusting div>

Daarteenoor is die vervaardiging van mikro-vias deur laser ‘n eenvoudige en goedkoop proses. Die belegging in lasertoerusting is baie laag, en laser is ‘n nie-kontakgereedskap. Anders as meganiese boorwerk, is daar ‘n duur koste vir die vervanging van gereedskap. Boonop is moderne verseëlde CO2- en uv-dpss-lasers onderhoudsvry, wat stilstand kan verminder en produktiwiteit aansienlik kan verbeter.

Die metode vir die opwekking van mikro -vias op ‘n buigsame printplaat is dieselfde as op ‘n harde PCB, maar ‘n paar belangrike parameters van laser moet verander word vanweë die verskil in substraat en dikte. Verseëlde CO2- en uv-dpss-lasers kan dieselfde vektorskanderingstegnologie as gietvorm gebruik om direk op die buigsame stroombaan te boor. Die enigste verskil is dat die boor -toepassingsprogrammatuur die laser sal afskakel tydens die skandering van die spieël van die een mikro na die ander. Die laserstraal word eers aangeskakel totdat dit ‘n ander boorposisie bereik. Om die gat loodreg op die oppervlak van die buigsame printplaatsubstraat te maak, moet die laserstraal vertikaal op die printplaatsubstraat skyn, wat bereik kan word deur ‘n telesentriese lensstelsel tussen die skandeerspieël en die substraat te gebruik (Fig. 2 ) div>

Gate geboor op Kapton met behulp van UV -laser

CO2 -laser kan ook konform maskertegnologie gebruik om mikro -vias te boor. By die gebruik van hierdie tegnologie word die koperoppervlak as ‘n masker gebruik, die gate word daarop geët deur ‘n gewone etsmetode, en dan word die CO2 -laserstraal op die gate van die koperfoelie bestraal om die blootgestelde diëlektriese materiaal te verwyder.

Mikro vias kan ook gemaak word met behulp van excimer laser deur die metode van projeksiemasker. Hierdie tegnologie moet die beeld van ‘n mikro via of die hele mikro via skikking na die substraat karteer, en dan bestraal die excimer laserstraal die masker om die maskerbeeld na die substraatoppervlak te karteer om die gat te boor. Die kwaliteit van die excimer -laserboorwerk is baie goed. Die nadele daarvan is lae snelheid en hoë koste.

Laserseleksie, hoewel die lasertipe vir die verwerking van buigsame stroombaan dieselfde is as dié vir die verwerking van harde PCB, sal die verskil in materiaal en dikte die verwerkingsparameters en -snelheid grootliks beïnvloed. Soms kan excimerlaser en transversale opgewekte gas (tee) CO2 -laser gebruik word, maar hierdie twee metodes het ‘n stadige snelheid en hoë onderhoudskoste, wat die verbetering van produktiwiteit beperk. Ter vergelyking word CO2- en uv-dpss-lasers wyd gebruik, vinnig en goedkoop, en word dit hoofsaaklik gebruik vir die vervaardiging en verwerking van mikrovias van buigsame stroombane.

Anders as gasstroom CO2-laser, verseëlde CO2-laser （http://www.auto-alt.cn） Die blokvrystellingstegnologie word gebruik om die lasergasmengsel te beperk tot die laserholte wat deur twee reghoekige elektrodeplate gespesifiseer word. Die laserholte word gedurende die hele lewensduur verseël (gewoonlik ongeveer 2 ~ 3 jaar). Die verseëlde laserholte het ‘n kompakte struktuur en het geen luguitruiling nodig nie. Die laserkop kan meer as 25000 uur sonder onderhoud voortdurend werk. Die grootste voordeel van die seëlontwerp is dat dit vinnige pulse kan genereer. Byvoorbeeld, die blokvrystellingslaser kan hoëfrekwensie (100kHz) pulse uitstraal met ‘n kragpiek van 1.5KW. Met ‘n hoë frekwensie en ‘n hoë piekvermoë, kan vinnige bewerking uitgevoer word sonder enige termiese agteruitgang div

UV-dpss-laser is ‘n vaste toestand-toestel wat neodymium-vanadaat (Nd: YVO4) kristalstaaf deurlopend suig met laserdiode-skikking. Dit genereer polsuitset deur ‘n akoesto-optiese Q-skakelaar en gebruik die derde harmoniese kristalgenerator om die uitset van Nd: YVO4-laser van 1064nm te verander. Die basiese golflengte van IR word verminder tot 355 nm UV -golflengte. Oor die algemeen 355nm < / div>

Die gemiddelde uitsetvermoë van uv-dpss laser by nominale pulsherhaling van 20 kHz is meer as 3W div>

UV-dpss laser

Beide diëlektries en koper kan uv-dpss-laser maklik absorbeer met ‘n uitsetgolflengte van 355nm. UV-dpss-laser het ‘n kleiner ligvlek en ‘n laer uitsetkrag as CO2-laser. In die proses van diëlektriese verwerking word uv-dpss-laser gewoonlik vir klein grootte (minder as 50%) μ m gebruik , die gebruik van UV -laser is baie ideaal. Nou is daar ‘n hoë-krag uv-dpss laser, wat die verwerkings- en boorsnelheid van uv-dpss laser div kan verhoog>

Die voordeel van uv-dpss laser is dat wanneer sy hoë-energie UV-fotone op die meeste nie-metaalagtige oppervlaktes skyn, hulle die verbinding van molekules direk kan breek, die voorpunt kan glad maak met ‘n “koue” litografieproses en die graad van termiese skade en skroei. Daarom is UV-mikrosny geskik vir geleenthede met ‘n groot aanvraag waar na-behandeling onmoontlik of onnodig is div

CO2 -laser (alternatiewe vir outomatisering)

Verseëlde CO2 -laser kan ‘n golflengte van 10.6 μ M of 9.4 μ M FIR -laser uitstraal, alhoewel beide golflengtes maklik geabsorbeer kan word deur diëlektrie soos polyimiedfilmsubstraat, toon die navorsing dat 9.4 μ Die effek van M -golflengte wat hierdie soort materiaal verwerk is baie beter. Dielektries 9.4 μ Die absorpsiekoëffisiënt van M -golflengte is hoër, wat beter is as 10.6 vir die boor of sny van materiaal μ M golflengte vinnig. nege punt vier μ M laser het nie net duidelike voordele tydens boor en sny nie, maar het ook ‘n uitstekende sny -effek. Daarom kan die gebruik van korter golflengte -laser produktiwiteit en kwaliteit verbeter.

Oor die algemeen word die golflengte van gran maklik geabsorbeer deur diëlektrie, maar dit word deur koper weerkaats. Daarom word die meeste CO2 -lasers gebruik vir diëlektriese verwerking, giet, sny en delaminering van diëlektriese substraat en laminaat. Omdat die uitsetkrag van CO2 -laser hoër is as dié van DPSS -laser, word CO2 -laser in die meeste gevalle gebruik om diëlektries te verwerk. CO2 laser en uv-dpss laser word dikwels saam gebruik. Byvoorbeeld, as u mikro -vias boor, verwyder eers die koperlaag met DPSS -laser en boor dan vinnig gate in die diëlektriese laag met CO2 -laser totdat die volgende koperbeklede laag verskyn, en herhaal dan die proses.

Omdat die golflengte van UV-laser self baie kort is, is die ligvlek wat deur UV-laser uitgestraal word, fyner as dié van CO2-laser, maar in sommige toepassings is die ligvlek met ‘n groot deursnee wat deur CO2-laser geproduseer word, nuttiger as UV-DPPS-laser. Sny byvoorbeeld materiale van groot oppervlaktes soos groewe en blokke of boor groot gate (deursnee groter as 50) μ m) Dit neem minder tyd om met CO2 -laser te verwerk. Oor die algemeen is die diafragmaverhouding 50 μ As m groot is, is die verwerking van CO2-laser meer geskik en is die diafragma minder as 50 μ M, is die effek van uv-dpss laser beter.